理論知識具象化，讓化學課堂更加精彩

任雪瑕

摘 要：化學理論知識是高中化學教學中的重要組成部分，不僅是化學教學中最核心的內容，往往也是學生學習的難點。將化學理論性知識具象化處理能起到輔助學生理解的作用，有助于學生化學學科核心素養的養成。

關鍵詞：核心素養 高中化學 具象化

一、問題的提出

化學理論性知識指反應物質及其變化的本質屬性和內在規律的化學基本概念和基本原理，包含化學基本反應和基本理論，它具有抽象、概括的特點和有嚴密的邏輯性。在學習理論知識過程中所培養的邏輯推理能力、信息加工能力以及創新能力等對化學學科核心素養的落實起重要的鋪墊作用。但由于高中生抽象思維尚處于發展階段還未完善，化學理論知識具有的特點決定了其成為學生學習的難點。為了克服這些難點，教師有必要將這類知識具象化以達到輔助學生理解的目的。

二、具象化的必要性

化學理論性知識的學習在高中化學中非常重要，在其學習過程中能了解化學研究的基本思路，加深學生對化學本質的認識，有助于學生形成嚴謹求實的科學態度，是落實化學學科核心素養的關鍵。馬克思主義哲學思想中表明理性認知需要感性材料為基礎，越是抽象的理論越要用形象的手段表達。以下將從本質屬性和內在規律來探討理論知識具象化處理的必要性。

1.將微粒可視化，展現反應本質

化學反應中的各種現象的宏觀表現，實質上是微粒之間相互作用的結果。但是由于人無法通過肉眼直接感知到微觀粒子，高中教學中往往也不會使用能監測微觀粒子的大型科研設備，因此，只能靠教師和學生豐富的想象力去構建微觀世界，在此基礎上加以理解。不同學生的想象中的微觀模擬是不同的，而且在初中階段化學的認識還是建立在感性材料之上的，因此對學生的想象力要求比較高。如果將微觀的描述直接轉化為可視形象，借助各種載體演示微觀粒子結構以及豐富的運動過程，讓不可視變為可視可以降低微觀認知難度，對學生深入理解化學反應原理有促進作用。例如學習氧化還原反應的實質時，學生由于沒有過直觀體驗，光靠想象是很難理解電子是如何實現轉移的、為什么氧化還原反應中有電子的得失與偏移兩種情況。此時教師可以微觀結構模擬的手段，采用示意圖或者是生動形象的模擬動畫去解釋電子的得失來輔助學生理解電子的得失與偏移。

從思維的發展水平上看，化學之所以難學就是因為學生缺少微觀世界的直觀體驗，但是僅停留在宏觀感知上去學習是遠遠不夠的。學生對化學的認識來自各種宏觀現象，而微觀探析才能對事物的本質擁有深刻的理解。將微觀粒子可視化能夠縮短知識與經驗的距離來降低知識的難度，有助于學生認識物質的宏觀現象的同時，去更好更直觀地探求物質微觀結構和本質，實現由宏觀現象到微觀本質的躍變，從而落實宏觀辨識與微觀探析素養。

2.化陌生為熟悉，掌握內在規律

當使微觀過程宏觀化、實物等可視化具象手段都不容易解決的時候，就需要建立合理的思維模型?；瘜W模型是在已獲得大量感性知識的基礎上，以理想化的思維方法，對化學事實進行近似、形象和整體的描述，進而揭示其本質和規律。雖然書本對物質微觀的抽象概念有明確的文字表達，但是概念和理論抽象性和高度概括性的特點導致學生不易深入理解。將陌生的概念通過學生熟悉的模型進行類比，既可以消除學生的陌生以感激發學習興趣，又能促進學生對化學規律把握，從而促進學生模型認知的發展。

例如在學生對有效碰撞理論時，對活化能、活化分子等概念的理解存在難度，還容易混淆不清，在用有效碰撞理論去解釋外界因素是如何影響化學反應速率時更是存在問題，此時不妨建立直觀熟悉的思維模型，首先將普通分子、活化能和活化分子之間的關系建立成簡單的數學模型，設為模型①。

普通分子具有的能量+活化能==活化分子……模型①

活化分子是指能發生有效碰撞的分子，活化能指的是分子從常態轉變為容易發生化學反應的活躍狀態所需要的能量，即最低標準。想要普通分子變為活化分子，要么增加普通分子的能量，要么降低活化能。在理解了三個概念的關系后，再將外界條件（溫度、催化劑、濃度、壓強）與活化分子之間的關系建立為跳高模型。

普通學生具有的能量+跳過1.5m欄桿需要的最低能量==跳高成功……模型②

想要跳高成功，就希望普通同學具有的能量越高越好，欄桿越低越好。將升溫類比為訓練（提高普通分子的能量），加催化劑類比為降低欄桿高度（跳過欄桿所需要的能量降低），改變濃度和壓強相當于直接改變活化分子的數量。將模型①與模型②依次在課堂上呈現，這樣的思維模型與有效碰撞理論結合到一起學生就會比較容易理解了。

微觀模擬無法直接呈現的這類原理性知識，即使在描述時用詞十分科學，但是其專業化的表述帶來的陌生感和距離感會導致學生難以接受。如果運用學生熟悉的且合理的簡化模型去模擬這樣的知識，可以降低思維難度幫助學生更好地去理解，并且在模型思維的運用中初步探究化學的基本方法和思路。

結語

將理論性知識具象化可以為學生提供直觀的感受，同時在體驗知識的形成過程中體會知識的內在價值，這樣不僅有助于學習新知識以及今后的鞏固，還能在新情境中達到靈活運用的效果，進而落實化學學科核心素養。因此將抽象的理論知識具象化處理呈現給學生是十分必要的。把抽象理論變得通俗易懂而又嚴謹清晰是教師教學能力的一種體現，成功的具象不僅要充分理解本質的關系，還必須充分理解作為揭示本質關系的工具和表面現象之間的關系，從本質上講即要求教師對知識的內涵進行深層次的挖掘，再用合理的具象重新表述理論，因此教師在將理論知識具象化處理時需要多挖掘、多思考，不僅要使抽象知識合理具象增進學生的理解，還要避免給學生造成其他誤解從而不利于今后的學習。